xarray：重塑数据，拆分维度

Question

我在 xarray 中有一个具有以下维度的数据集：

Dimensions:      (subject: 30, session: 5, time: 45000)
Coordinates:
  * subject      (subject) object '110' '112' '114' '117' ...
  * session      (session) object 'week1' 'week2' 'week3' ...
  * time         (time) timedelta64[ns] 00:00:00 00:00:00.040000 ...

我想将每个试验（subject/session 组合）分成更小的时间段，例如分成 3 个段，每个段有 15000 个值，结果维度可能如下所示：

(subject: 30, session: 5, segment: 3, time: 15000)

我已经搜索并尝试了很多东西，但都没有成功，这怎么办？

我一直在尝试的其中一件事似乎很接近，那就是创建一个新的 MultiIndex 并将其取消堆叠。

segment_data = np.repeat(range(3),len(ds.time)//3)
segment = xr.Variable(dims='time',data=segment_data)
newtime_data = np.tile(ds.time[:len(ds.time)//3],3)
newtime = xr.Variable(dims='time',data=newtime_data)
dsr = ds.assign_coords(segment=segment,newtime=newtime)
dsr = dsr.set_index(segment='segment',newtime='newtime')
dsr = dsr.stack(fragment=['segment','newtime'])

然而，最后一行占用大量内存并且似乎创建了一个维度 fragment: len(ds.time)**2，这似乎不正确。我也不确定在此之后我必须做什么 (unstack('fragment')?)。

编辑：更多尝试让我来到这里：

x = np.repeat(range(3),15000)
y = np.tile(ds.time[:len(ds.time)//3],3)
dsr = (ds.assign_coords(segment=x,time2=y)
      .set_index(fragment=['segment','time2'])
      .unstack('fragment'))

这给出了这个：

(subject: 30, segment: 3, session: 5, time: 45000, time2: 15000)

这看起来很接近，但还不够，因为每个 time2 点现在都有 45000 个值，而它应该是一个值：

dsr.isel(subject=0,segment=0,session=0,time2=0)
# (time: 45000)

编辑：我终于找到了一种方法，请看我的回答。欢迎提出更多建议！

Answer 1

首先确保您拥有两个新维度的标签。本例如下：

x = range(3) # 3 segments
y = ds.time[:len(ds.time)//3] # the first 1/3rd of the time labels

然后根据这些标签创建一个 pandas MultiIndex*。

ind = pd.MultiIndex.from_product((x,y),names=('segment','new_time'))

最后，用这个新索引替换数据集中的 time 索引，然后拆分其级别以创建两个所需的维度。

dsr = ds.assign(time=ind).unstack('time')

您可能想要使用 rename 重命名新维度：

dsr = dsr.rename({'new_time':'time'})

结果维度：

(subject: 30, segment: 3, session: 5, time: 15000)

现在唯一不对的是维度的顺序（理想情况下 segment 和 session 应该交换）。我认为 transpose 会有所帮助，但 "although the order of dimensions on each array will change, the dataset dimensions themselves will remain in fixed (sorted) order." ** 所以我可能会像这样忍受它。

_{* 请注意，您将无法使用要拆分的维度的名称，因此我们在此处使用 'new_time'。 assign?}

的不必要限制

_{** 另一个我无法解释的限制。}

xarray：重塑数据，拆分维度

xarray: reshape data, split dimension

python

python-datetime

python-xarray